一种亚波长混合型布洛赫表面激元光波导制造技术

本发明专利技术公开了一种具备亚波长光场限制能力和超低传输损耗的混合布洛赫表面激元光波导，该波导结构的横截面包括多层膜结构元件，位于多层膜结构元件上的低折射率介质缝隙层，嵌于低折射率介质缝隙层中的高折射率脊型介质区域，位于高折射率脊型介质区域上的高折射率介质纳米线以及包覆层。基于多层膜结构元件所激发的布洛赫表面激元模式与高折射率介质纳米线所激发的介质导波模式的耦合，可将光场限制在低折射率介质缝隙层中，同时高折射率脊型介质区域可进一步显著缩小光场分布范围，实现对传输光场的二维亚波长约束；同时由于该波导为全介质结构，可以显著降低传输光场的传输损耗。所述混合光波导结构解决了集成光波导器件中的损耗与干扰问题。件中的损耗与干扰问题。件中的损耗与干扰问题。

【技术实现步骤摘要】
一种亚波长混合型布洛赫表面激元光波导


[0001]本专利技术涉及光波导
，具体涉及一种亚波长光场约束的超低损耗混合型布洛赫表面激元光波导。

技术介绍

[0002]布洛赫表面激元是存在于周期性的介质交替层光子带隙中的一种电磁波模式。这种模式存在于介质与介质的界面附近，其场强在界面处达到最大，并且在界面两侧均沿垂直于界面的方向呈指数式衰减。布洛赫表面激元的激发依赖于光子晶体结构的设计，几乎没有波长和偏振的限制。此外，由于结构中没有金属的存在，可以实现长程光传输。因而在诸如纳米光子器件、传感检测等方面有望实现性能更加优越的设计。
[0003]已有的激发布洛赫表面激元的光子器件结构均是在截断的光子晶体外加镀一层介电材料来实现，布洛赫表面激元的激发源于光子带隙结构中光束的反射、折射的相干叠加效应，因而其场约束能力相对较差，不利于光子器件的集成。为了克服现存大多数布洛赫表面激元光波导结构在传输特性方面的缺陷，更有效地实现模式损耗和光场限制能力两者之间的平衡，关于布洛赫表面激元的器件结构和设计成为布洛赫表面激元相关的最新研究热点。俄科院的Kon本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备亚波长光场限制能力的低损耗混合型布洛赫表面激元光波导结构，其横截面包括多层膜结构元件，位于多层膜结构元件上的低折射率介质缝隙层，嵌于低折射率介质缝隙层中的高折射率脊型介质区域，位于高折射率脊型介质区域上的高折射率介质纳米线以及包覆层。其中，所述高折射率介质纳米线嵌于包覆层中，低折射率介质缝隙层位于高折射率介质纳米线和多层膜结构元件之间。其中，低折射率介质缝隙层的宽度不小于所传输的光信号的波长的0.1倍，高度范围为所传输的光信号的波长的0.01
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0.05倍，嵌于低折射率介质缝隙层中的高折射率脊型介质区域的宽度不大于所传输的光信号的波长的0.03倍，高度范围为所传输的光信号的波长的0.01
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0.05倍，且与低折射率介质缝隙层的高度相等，高折射率脊型介质区域上的高折射率介质纳米线的宽度范围为所传输光信号的波长的0.01
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0.4倍，高度范围为所传输的光信号的波长的0.01
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0.4倍；嵌于低折射率介质缝隙层中的高折射率脊型介质区域和高折射率脊型介质区域上的高折射率介质纳米线的材料可为相同或不同材料，且两者的材料折射率均高于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔维敬，刘沁雨，尹荣国，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：